JP3364412B2 - Vibration suppression method for servo control system with speed reduction mechanism - Google Patents

Vibration suppression method for servo control system with speed reduction mechanism

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JP3364412B2
JP3364412B2 JP18847897A JP18847897A JP3364412B2 JP 3364412 B2 JP3364412 B2 JP 3364412B2 JP 18847897 A JP18847897 A JP 18847897A JP 18847897 A JP18847897 A JP 18847897A JP 3364412 B2 JP3364412 B2 JP 3364412B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被駆動機械部に歯
車減速機やタイミングベルト,チェーン等の減速機構を
備えたサーボ制御系において、モータの起動及び停止時
等に負荷で発生する固有振動数と関わる低周波数域の残
留振動を抑制する減速機構付きサーボ制御系の制振方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a servo control system provided with a speed reducer such as a gear reducer, a timing belt, and a chain in a driven machine part, and a natural vibration generated by a load when starting and stopping a motor. The present invention relates to a vibration control method for a servo control system with a reduction mechanism that suppresses residual vibration in a low frequency range related to the number.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、本発明の方法により振動を抑制
する減速機構付きサーボ制御系の一例であるドラム駆動
系の概略図である。この図において、101はサーボモ
ータでり、102はサーボモータ101のロータの回転
を検出するロータリエンコーダであり、103はサーボ
モータの出力軸に取付けられた歯車減速機である。歯車
減速機103の出力軸にはプーリ104が固定されてお
り、このプーリ104にはタイミングベルト105が掛
けられている。また106はコピー機等で用いられる回
転ドラムであり、このドラム106の外周にもタイミン
グベルト105が掛けられている。ロータリエンコーダ
102により検出した速度は、制御装置107に入力さ
れる。制御装置107はロータリエンコーダ102から
出力されたロータ速度ωmをフィードバックしてサーボ
モータの駆動装置に与える速度指令信号ωcmdとロータ
速度ωmとの偏差が0となるように、モータロータを回
転させる。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a schematic diagram of a drum drive system which is an example of a servo control system with a reduction mechanism for suppressing vibration by the method of the present invention. In this figure, 101 is a servo motor, 102 is a rotary encoder that detects the rotation of the rotor of the servo motor 101, and 103 is a gear reducer attached to the output shaft of the servo motor. A pulley 104 is fixed to the output shaft of the gear reducer 103, and a timing belt 105 is hung on the pulley 104. Reference numeral 106 is a rotary drum used in a copying machine or the like, and a timing belt 105 is also hung on the outer periphery of the drum 106. The speed detected by the rotary encoder 102 is input to the control device 107. The control unit 107 feeds back the rotor speed ω m output from the rotary encoder 102 and rotates the motor rotor so that the deviation between the speed command signal ω cmd given to the servo motor drive unit and the rotor speed ω m becomes zero. .

【0003】このようなサーボ制御系で、特に制振制御
を行わない場合に残留振動が発生する様子について説明
する。まず図6(A)は、サーボモータ101を駆動す
るための速度指令信号ωcmdである。時間0(起動時)
においてサーボモータ101を1000min -1で回転さ
せるように速度指令信号ωcmdが立上がり、0.2秒後
にサーボモータ101を停止させるべく速度指令信号ω
cmdが0になる(停止時)。このときエンコーダ102
で検出される検出速度ωmは、図6(B)に示す通りで
あり、また歯車減速機103の出力軸の回転速度(最大
20min -1は図6(C)に示す通りである。負荷の速度
は図6(D)に示す通りであり、図6(D)に見られる
振動は、起動時及び停止時に負荷に発生する過渡振動即
ち残留振動である。図6(D)に示されるような残留振
動が存在している間は、実際に負荷でコピー等の動作が
できず、残留振動がなくなった後に動作に入ることにな
る。
The manner in which residual vibration occurs in such a servo control system when no vibration damping control is performed will be described. First, FIG. 6A shows a speed command signal ω cmd for driving the servo motor 101. Time 0 (at startup)
, The speed command signal ω cmd rises so as to rotate the servo motor 101 at 1000 min −1 , and the speed command signal ω to stop the servo motor 101 after 0.2 seconds.
cmd becomes 0 (when stopped). At this time, the encoder 102
The detected speed ω m detected at 1 is as shown in FIG. 6 (B), and the rotational speed of the output shaft of the gear reducer 103 (maximum 20 min −1 is as shown in FIG. 6 (C)). The speed of the load is as shown in Fig. 6 (D), and the vibration shown in Fig. 6 (D) is a transient vibration, that is, a residual vibration generated in the load at the time of starting and stopping. While the residual vibration as described above exists, the operation such as copying cannot be actually performed by the load, and the operation is started after the residual vibration disappears.

【0004】このような残留振動を抑制する技術は、種
々提案されている。例えば一般的には、機械系の固有振
動数と関わって負荷で発生する残留振動を抑制する方法
として、エンドエフェクタ(負荷)に速度や加速度を機
械的に検出する検出器を設け、この検出器で検出した状
態量をフィードバックして振動を抑制するようにフルク
ローズドループ制御する方法である。このような検出器
を用いて負荷の速度や加速度を検出して残留振動を抑制
する方法を実現するためには、制御装置の構成が複雑と
なり、実現のためのコストが高くなる問題がある。
Various techniques for suppressing such residual vibration have been proposed. For example, in general, as a method of suppressing residual vibration generated by a load in relation to the natural frequency of a mechanical system, a detector that mechanically detects speed and acceleration is provided on an end effector (load). This is a method of performing full-closed loop control so as to suppress the vibration by feeding back the state quantity detected in. In order to realize the method of detecting the speed and acceleration of the load by using such a detector to suppress the residual vibration, there is a problem that the configuration of the control device becomes complicated and the cost for realization becomes high.

【0005】そこで最近、実際に負荷の速度や加速度を
検出する機械的な検出器を用いずに、検出可能なモータ
の操作量とモータ制御系内の状態量とを入力とし、負荷
の速度や加速度を推定するオブザーバ即ち推定手段を用
いて、推定した負荷の速度や加速度をフィードバックす
ることにより残留振動を抑制する方法が提案された。例
えば特開平8−278820号公報に示された方法で
は、負荷の速度をオブザーバで推定し、特開平8−27
8821号公報に示された方法では、負荷の加速度をオ
ブザーバで推定して、残留振動を抑制する。
Therefore, recently, without using a mechanical detector that actually detects the speed or acceleration of the load, the detectable operation amount of the motor and the state quantity in the motor control system are used as inputs to determine the load speed or the load. There has been proposed a method of suppressing residual vibration by feeding back the estimated load speed and acceleration using an observer for estimating the acceleration, that is, an estimating means. For example, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-278820, the speed of the load is estimated by an observer, and
In the method disclosed in Japanese Patent No. 8821, the observer estimates the acceleration of the load and suppresses residual vibration.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のオブザーバを用
いる方法では、負荷系の精密なモデル式を必要としてい
る。しかしながら、このような精密なモデル式を実現す
ることは容易ではない。例えば、特開平8−27882
0号公報に示された技術では、この公報の第3頁に記載
された式(3)及び(4)中の回転角加速度θa ”の算
出過程が不明なために、精密なモデル式を実現すること
が不可能な状態になっている。言い換えれば、この公報
には実施不可能な技術が開示されている。実施不可能で
あるが、この公報に示された技術では、オブザーバ回路
において、モータのトルク指令Tと検出速度θm´とが
オブザーバ回路を構成する演算回路に入力され、これら
の入力と定数とにより角速度を推定している。これに対
して特開平8−278821号公報に示された技術で
は、速度検出器で検出した検出速度θm´と位置検出器
で検出した位置θmと、速度指令信号とを入力として、
オブザーバ回路で加速度を推定している。この公報で
は、回転角加速度θa ”の算出過程が明確に示されてい
るため、精密なモデル式を実現することは困難である
が、フィードバックループに微分器またはノイズの発生
処理のためのローパスフィルタ付きの微分器を用いる必
要があり、この方法を実現するための構成が複雑にな
る。
The conventional method using the observer requires a precise model formula of the load system. However, it is not easy to realize such a precise model formula. For example, JP-A-8-27882
In the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 0, a precise model formula is realized because the calculation process of the rotational angular acceleration θa ″ in the formulas (3) and (4) described on page 3 of this publication is unknown. In other words, this publication discloses a technology that cannot be implemented, but the technology disclosed in this publication does not The torque command T of the motor and the detected speed .theta.m 'are input to an arithmetic circuit forming an observer circuit, and the angular speed is estimated by these inputs and a constant. In the technology described above, the detected speed θm ′ detected by the speed detector, the position θm detected by the position detector, and the speed command signal are input,
The observer circuit estimates the acceleration. In this publication, it is difficult to realize a precise model formula because the calculation process of the rotational angular acceleration θa ″ is clearly shown. It is necessary to use a differentiator with an arrow, which complicates the configuration for realizing this method.

【0007】本発明の目的は、負荷の性能を決定する主
な要因が、機械系の第1次の振動モードと関わる残留振
動であることを考慮して、構成が簡単で実現が容易なモ
デルを基にして制振制御を行える減速機構付きサーボ制
御系の制振方法を提供することにある。
The object of the present invention is to consider that the main factor that determines the performance of the load is residual vibration related to the first vibration mode of the mechanical system, and a model that is simple in construction and easy to realize. The purpose of the present invention is to provide a vibration control method for a servo control system with a speed reduction mechanism that can perform vibration control based on the above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、モータを含む
駆動部によって駆動される被駆動機械部に減速機構を有
するサーボ制御系において負荷で発生する機械系の固有
振動数と関わる低周波数域の残留振動を抑制する減速機
構付きサーボ制御系の制振方法を改良の対象とする。本
発明では、まず負荷の回転速度をモータ軸の回転速度に
換算して推定する関係を予め設定しておく。具体的に
は、負荷の回転速度を直接推定したとすれば、この推定
した負荷の回転速度に減速機構の減速比(出力軸回転数
/入力軸回転数)の逆数を乗じて得られる速度が、モー
タ軸の回転速度に換算した負荷の回転速度となる。但
し、負荷の回転速度を直接推定せずに、モータ軸の回転
速度に換算した負荷の回転速度を求めてもよい。そして
推定した負荷の回転速度とモータの回転速度との偏差を
残留振動を抑制するように速度指令値に加算する。この
ようにすると負荷の速度を実際に検出することなく推定
した負荷の回転速度を用いて残留振動成分を求めること
ができて、実際の残留振動を簡単に抑制できる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a low frequency range related to a natural frequency of a mechanical system generated by a load in a servo control system having a speed reduction mechanism in a driven mechanical section driven by a driving section including a motor. The object of the improvement is the damping method of the servo control system with a reduction mechanism that suppresses the residual vibration. In the present invention, first, the relationship for estimating the rotational speed of the load by converting it into the rotational speed of the motor shaft is set in advance. Specifically, if the rotation speed of the load is directly estimated, the speed obtained by multiplying the estimated rotation speed of the load by the reciprocal of the reduction ratio (output shaft rotation speed / input shaft rotation speed) of the speed reduction mechanism is obtained. , The rotation speed of the load converted to the rotation speed of the motor shaft. However, the rotation speed of the load may be obtained by converting it into the rotation speed of the motor shaft without directly estimating the rotation speed of the load. Then, the deviation between the estimated rotation speed of the load and the rotation speed of the motor is added to the speed command value so as to suppress the residual vibration. In this way, the residual vibration component can be obtained by using the estimated rotation speed of the load without actually detecting the speed of the load, and the actual residual vibration can be easily suppressed.

【0009】より具体的には、本発明の減速機構付きサ
ーボ制御系の制振方法は、減速機構を介して負荷を駆動
するモータと、モータの回転速度ωmを検出する速度検
出器を含んでモータ回転速度を帰還量とするフィードバ
ックループと、速度指令量ωcmdと前記帰還量との偏差
を入力としてモータに操作量を与える電気制御部とを有
する減速機構付きサーボ制御系において発生する残留振
動を、予め定めた制御モデルに基づいて推定したモータ
軸換算の(モータ軸の回転速度に換算した)負荷の推定
負荷回転速度ωlmを用いて抑制する。まずモータ回転速
度ωmと推定負荷回転速度ωlmとの偏差(ωlm−ωm)を
求める。この偏差は、推定による残留振動成分を含む。
そしてこの偏差に残留振動を抑制するのに適したゲイン
を乗じて補正値K(ωlm−ωm)を求める。ゲイ
ンKは、補正値K(ωlm−ωm)を実際に発生する
残留振動を打ち消すことができる値にするように定めら
れる。ちなみモータの一定回転速度が1000min -1
負荷の一定回転速度が20min -1の場合に、このゲイン
はシミュレーション値でほぼ0.75と選択され
る。
More specifically, the damping method of the servo control system with a reduction mechanism of the present invention includes a motor for driving a load through the reduction mechanism and a speed detector for detecting the rotation speed ω m of the motor. In the servo control system with deceleration mechanism, which has a feedback loop in which the motor rotation speed is the feedback amount, and an electric control unit which gives the operation amount to the motor by inputting the deviation between the speed command amount ω cmd and the feedback amount The vibration is suppressed by using the estimated load rotation speed ω lm of the load converted into the motor shaft (converted into the rotation speed of the motor shaft) estimated based on a predetermined control model. First, the deviation (ω lm −ω m ) between the motor rotation speed ω m and the estimated load rotation speed ω lm is obtained. This deviation includes an estimated residual vibration component.
And determining the gain K b is multiplied by the correction value K b (ω lmm) suitable for suppressing residual vibration on the deviation. The gain K b is set so that the correction value K blm −ω m ) has a value capable of canceling the residual vibration that actually occurs. By the way, when the constant rotation speed of the motor is 1000 min −1 and the constant rotation speed of the load is 20 min −1 , this gain K b is selected to be approximately 0.75 as a simulation value.

【0010】そして本発明では、この補正値K(ωlm
−ωm)を速度指令量ωcmdに加算して得た補正速度指令
量[ωcmd+K(ωlm−ωm)]を速度指令量ω´cmd
とすることにより残留振動を抑制する。
In the present invention, this correction value K blm
m ) is added to the speed command amount ω cmd , and the corrected speed command amount [ω cmd + K blm − ω m )] is added to the speed command amount ω ′ cmd.
By suppressing the residual vibration.

【0011】負荷回転速度を推定する場合に用いる制御
モデルは、補正速度指令量[ωcmd+K(ωlm
ωm)]から推定負荷回転速度ωlmを推定するようにモ
デル化されたモデル電気制御部と、モータ,減速機構及
び負荷を含むモデル化されたモデル機械部とから構成さ
れる。そしてモデル電気制御部はその固有振動数ωe
減衰比ζeとを用いて予めモデル化されており、またモ
デル機械部はその固有振動数ωnと減衰比γnと慣性モー
メント比Rnとを用いて予めモデル化されているのもの
を用いる。このような制御モデルを用いると、複雑な構
成の制御モデルを用いることなく簡単な制御モデルを用
いて等価的に機械系に減衰効果を持たせることができ
る。
The control model used for estimating the load rotation speed is the correction speed command amount [ω cmd + K blm
ω m )] is used to estimate the estimated load rotation speed ω lm from the model electric control unit, and a model machine unit including a motor, a reduction mechanism and a load. The model electric control unit is modeled in advance using its natural frequency ω e and damping ratio ζ e, and the model mechanical unit has its natural frequency ω n , damping ratio γ n, and inertia moment ratio R n. What is modeled in advance using and is used. By using such a control model, it is possible to equivalently give the mechanical system a damping effect by using a simple control model without using a control model having a complicated configuration.

【0012】制御モデルのモデル電気制御部は、補正速
度指令量[ωcmd+K(ωlm−ωm)]が入力される第
1の加え合わせ点と第2の加え合わせ点との間に2ζe
・ωe+ωe 2(1/s)の伝達関数を有する第1の伝達
要素を有し、第2の伝達要素と第3の加え合わせ点との
間に設けられた第1の引き出し点から第1の加え合わせ
点に第1のフィードバックループが形成された構成にす
ることができる。このようなモデル電気制御部を用いる
場合、モデル機械部は第2の加え合わせ点と第3の加え
合わせ点との間に1/sの伝達関数を有する第2の伝達
要素を有し、第3の加え合わせ点と第4の加え合わせ点
との間に[Rn/(1+Rn)]・ωn 2・(1/s)の伝
達関数を有する第3の伝達要素と[Rn/(1+Rn)]
・2γn・ωnの伝達関数を有する第4の伝達要素の並列
結合を有し、第4の加え合わせ点と出力点との間に1/
(Rn・s)の伝達関数を有する第5の伝達要素を有
し、第4の加え合わせ点と第5の伝達要素との間に設け
られた第2の引き出し点から第2の加え合わせ点に第2
のフィードバックループが形成された構成にすることが
できる。このような構成の電気制御部と機械部とを備え
た制御モデルを用いると、図面情報(ここで図面情報と
は設計図面や設計仕様書に記載された各種の情報と定義
される。)から求めた電気制御部及び機械部の定数を用
いて簡単に制御モデルを構成できるだけでなく、実際に
運転を行って得られる実運転データから求めた電気制御
部及び機械部の定数を用いて簡単に制御モデルを構成で
きる。
[0012] model electric control unit of the control model is between the correction velocity instruction value [ω cmd + K b (ω lm -ω m)] is the first summing point and the second summing point input At 2ζ e
From a first extraction point having a first transfer element having a transfer function of ω e + ω e 2 (1 / s) and provided between the second transfer element and the third addition point A first feedback loop may be formed at the first addition point. When using such a model electric control unit, the model mechanical unit has a second transfer element having a transfer function of 1 / s between the second addition point and the third addition point, and A third transfer element having a transfer function of [R n / (1 + R n )] · ω n 2 · (1 / s) between the third addition point and the fourth addition point, and [R n / (1 + R n )]
A parallel coupling of a fourth transfer element having a transfer function of 2γ n · ω n , 1 / between the fourth summing point and the output point
A second transfer point having a fifth transfer element having a transfer function of (R n s), the second transfer point being provided between the fourth transfer point and the fifth transfer element; Second to the point
It is possible to have a configuration in which the feedback loop of is formed. When a control model including an electric control unit and a mechanical unit having such a configuration is used, drawing information (here, drawing information is defined as various kinds of information described in a design drawing or a design specification) is used. Not only can the control model be constructed simply by using the obtained constants for the electrical control unit and mechanical unit, but it can also be easily performed by using the constants for the electrical control unit and mechanical unit obtained from the actual operation data obtained during actual operation. You can configure the control model.

【0013】モデル電気制御部の固有振動数ωe
[(Kvm・Ktm)/(Tim・Jmm)]1/2と表し、減衰
比ζeを(1/2)[(Tim・Kvm・Ktm)/Jmm1/2
と表す。但しKvmはPI制御の速度ループゲインであ
り、TimはPI制御の積分時定数であり、Ktmはトルク
定数であり、Jmmはモータ軸に換算したモータ側の慣性
モーメントであるとする。また、モデル機械部の固有振
動数ωnを{Ksm[(1/Jmm)+(1/Jlm)]}1/2
と表し、減衰比γnを{Csm[(1/Jmm)+(1/J
lm)]}/2ωnと表す。但しKsmはモータ軸換算のね
じりばね剛性であり、Jlmはモータ軸換算の負荷側の慣
性モーメントであり、Csmはモータ軸換算の減衰定数で
ある。その上でKvm,Klm,Tim,Jmm,Ksm,Jlm
smを図面情報より求めれば、簡単に制御モデルを構成
することができる。
The natural frequency ω e of the model electric control unit is represented as [(K vm · K tm ) / (T im · J mm )] 1/2, and the damping ratio ζ e is (1/2) [(T im・ K vm・ K tm ) / J mm ] 1/2
Express. However, it is assumed that K vm is the velocity loop gain of PI control, T im is the integral time constant of PI control, K tm is the torque constant, and J mm is the moment of inertia of the motor side converted to the motor shaft. . In addition, the natural frequency ω n of the model machine part is {K sm [(1 / J mm ) + (1 / J lm )]} 1/2
And the damping ratio γ n is {C sm [(1 / J mm ) + (1 / J
lm )]} / 2ω n . However, K sm is the torsion spring rigidity converted to the motor shaft, J lm is the inertia moment on the load side converted to the motor shaft, and C sm is the damping constant converted to the motor shaft. Then, K vm , K lm , T im , J mm , K sm , J lm ,
If C sm is obtained from the drawing information, the control model can be easily constructed.

【0014】またKvm,Ktm,Timを図面情報より求
め、慣性モーメント比Rn=Jlm/Jmmと定義して、J
lm=Rn・Jmm、Ksm=ωn 2・[(Rn・Jmm)/(1+
n)]、Csm=[(2Rn・Jmm)/(1+Rn)]・
γn・ωnと表せば、Rn,Jmm,ωn,γnを実運転デー
タから求めるだけで、簡単に制御モデルを構成すること
ができる。
Further, K vm , K tm , and T im are obtained from the drawing information, and the moment of inertia ratio R n = J lm / J mm is defined.
lm = R n · J mm , K sm = ω n 2 · [(R n · J mm ) / (1+
R n )], C sm = [(2R n · J mm ) / (1 + R n )] ·
If expressed as γ n · ω n , a control model can be easily constructed by only obtaining R n , J mm , ω n , and γ n from actual operation data.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は、図5に示すような歯車減
速機構を有する機械系に本発明を適用した実施の形態の
一例のブロック線図である。なおタイミングベルトやチ
ェーン等の減速機構を有する機械系についても、図1と
同様にブロック線図により系全体を表すことができる。
図1において、1が負荷であり、2が減速機であり、3
はサーボモータであり、4はモータ3に操作量を与える
制御部である。電気制御部4は一般的にPI制御部と電
流制御部とから構成される。5はモータの角速度即ちモ
ータ回転速度ωmを検出する速度検出器であり、速度検
出器5から出力されたモータ回転速度ωmに増幅器6で
所定のゲインが乗じられて帰還量が得れる。この帰還量
は後に説明する補正後の速度指令量即ち補正速度指令量
ω´cmdから減算され、その偏差が電気制御部4に入力
されて、負荷は残留振動が制御された回転をする。本発
明では、補正速度指令量ω´cmdを入力として負荷1の
回転速度をモータ軸の回転速度に換算した推定負荷回転
速度ωlmを推定するオブザーバ7を用いる。このオブザ
ーバ7を構成するモデル機械部7Bの各定数(図3中の
mm,Ksm,Csm,Jlm及び図2中のRn)は、減速機
構の減速比を考慮して、モータ軸に換算した値[Jmm
m+(Jg/Rg 2)、Ksm=Ks/Rg 2、Jlm=Jl/R
g 2、Csm=Cs/Rg 2、Rn=Jlm/Jmm;但しRgは減
速比の逆数]を用いるため、推定負荷回転速度ωlmは、
モータ軸の回転速度に換算した値として推定される。
1 is a block diagram of an example of an embodiment in which the present invention is applied to a mechanical system having a gear reduction mechanism as shown in FIG. As for a mechanical system having a speed reducing mechanism such as a timing belt or a chain, the entire system can be represented by a block diagram as in FIG.
In FIG. 1, 1 is a load, 2 is a reducer, and 3
Reference numeral 4 is a servo motor, and 4 is a control unit for giving an operation amount to the motor 3. The electric control unit 4 is generally composed of a PI control unit and a current control unit. 5 is a speed detector for detecting an angular velocity namely motor speed omega m of the motor, the feedback amount predetermined gain is multiplied by the amplifier 6 to the motor speed omega m outputted from the speed detector 5 is obtained. This feedback amount is subtracted from a corrected speed command amount, that is, a corrected speed command amount ω ′ cmd , which will be described later, and the deviation thereof is input to the electric control unit 4, and the load rotates with residual vibration controlled. In the present invention, the observer 7 that estimates the estimated load rotation speed ω lm by converting the rotation speed of the load 1 into the rotation speed of the motor shaft by using the corrected speed command amount ω ′ cmd as an input is used. Each constant (J mm , K sm , C sm , J lm in FIG. 3 and R n in FIG. 2) of the model machine unit 7B that constitutes the observer 7 is set in consideration of the reduction ratio of the reduction mechanism. Value converted to axis [J mm =
J m + (J g / R g 2 ), K sm = K s / R g 2 , J lm = J l / R
g 2 , C sm = C s / R g 2 , R n = J lm / J mm ; where R g is the reciprocal of the reduction ratio], the estimated load rotation speed ω lm is
It is estimated as a value converted into the rotation speed of the motor shaft.

【0016】速度検出器5で検出したモータ回転速度ω
mとオブザーバ7で推定した推定負荷回転速度ωlmとの
偏差(ωlm−ωm)が加え合わせ点8で演算されて、そ
の偏差に増幅器9で残留振動を抑制するのに適したゲイ
ンKが乗じられて補正値K(ωlm−ωm)が決定さ
れる。ゲインKは、補正値K(ωlm−ωm)を実際
に発生する残留振動を打ち消すことができる値にするよ
うに定められる。この補正値K(ωlm−ωm)が、加
え合わせ点10で速度指令量ωcmdに加算されて、補正
速度指令量[ωcmd+K(ωlm−ωm)]が得られる。
この補正速度指令量[ωcmd+K(ωlm−ωm)]に加
え合わせ点11で帰還量が減算され速度指令量ω´cmd
となる。
Motor rotation speed ω detected by the speed detector 5
The deviation (ω lm −ω m ) between m and the estimated load rotation speed ω lm estimated by the observer 7 is added and calculated at the summing point 8, and the gain K suitable for suppressing the residual vibration by the amplifier 9 is added to the deviation. The correction value K blm −ω m ) is determined by multiplying by b . The gain K b is set so that the correction value K blm −ω m ) has a value capable of canceling the residual vibration that actually occurs. This correction value K blm −ω m ) is added to the speed command amount ω cmd at the addition point 10 to obtain the corrected speed command amount [ω cmd + K blm −ω m )].
In addition to this corrected speed command amount [ω cmd + K blm −ω m )], the feedback amount is subtracted at the summing point 11, and the speed command amount ω ′ cmd
Becomes

【0017】オブザーバ7は、補正速度指令量に基づい
て負荷の回転速度を推定する関係を予め設定した制御モ
デルに基づいてモータ軸の回転速度に換算した負荷の回
転速度(推定負荷回転速度ωlm)を推定する。負荷回転
速度を推定する場合に用いる制御モデルは、補正速度指
令量[ωcmd+K(ωlm−ωm ]から推定負荷回転速
度ωlmを推定するように、電気制御部4をモデル化した
モデル電気制御部7A及びモータ3と減速機(減速機
構)2及び負荷1を含むモデル化されたモデル機械部7
Bとから構成される。即ち実際に負荷1の回転速度を検
出せずにモータ軸の回転速度に換算した負荷1の回転速
度を推定するために、オブザーバ7の内部の制御モデル
では、サーボ制御系を構成する要素1〜6をモデル化し
ている。この制御モデルでは、推定する負荷の回転速度
中に残留振動成分を含んでいる。
The observer 7 converts the rotational speed of the motor shaft into a rotational speed of the load (estimated load rotational speed ω lm based on a control model in which a relationship for estimating the rotational speed of the load based on the corrected speed command amount is set in advance). ) Is estimated. The control model used when estimating the load rotation speed was modeled on the electric control unit 4 so as to estimate the estimated load rotation speed ω lm from the corrected speed command amount [ω cmd + K blm −ω m ). A model electric machine unit 7 including a model electric control unit 7A, a motor 3, a speed reducer (reduction mechanism) 2 and a load 1.
B and. That is, in order to estimate the rotation speed of the load 1 converted into the rotation speed of the motor shaft without actually detecting the rotation speed of the load 1, the control model inside the observer 7 uses the elements 1 to 1 which form the servo control system. 6 is modeled. In this control model, the residual vibration component is included in the estimated rotation speed of the load.

【0018】オブザーバ7で用いる制御モデルは、サー
ボ制御系の構成によって異なってくる。図5に示すよう
な歯車減速機構を有する機械系は、多自由度のねじり振
動系とみなすことができる。歯車減速機構を有する機械
系に対して本発明を適用する場合のより詳しい実施例の
ブロック線図を図2に示す。なお図2において、図1に
示した各要素1〜11に相当する部分には、図1に付し
た符号と同じ符号を付してある。ここでは簡単のために
歯車段を有する3慣性体からなるサーポ制御系100を
考えている。このような歯車段を有する機械系では、歯
車接続段のねじり剛性が被駆動部としての負荷の軸やカ
ップリングと比べて高い場合と、被駆動部が剛体とみな
すことができて歯車接続段の剛性が最も低くなる場合と
の二つの場合に大きく分けることができる。いずれの場
合も、高次の自由振動の減衰が十分に速く、低減すべき
残留振動が第1次の固有振動数(固有モード)にのみ支
配される場合が多い。そのため図2の符号100で示し
た3慣性ねじり振動系の制御系は、図3に示す2慣性ね
じり振動系に縮約できる。この縮約された低次元モデル
において、モータ軸に換算したモータ側の慣性モーメン
ト及び負荷側の慣性モーメントをそれぞれJmm及びJlm
とし、Ksmをモータ軸換算のねじりばね剛性とし、Csm
をモータ軸換算の減衰定数とすると機械系の固有振動数
ωnと減衰比γnは、下記の式(1)及び(2)のように
表される。
The control model used by the observer 7 differs depending on the configuration of the servo control system. A mechanical system having a gear reduction mechanism as shown in FIG. 5 can be regarded as a multi-degree-of-freedom torsional vibration system. FIG. 2 shows a block diagram of a more detailed embodiment in which the present invention is applied to a mechanical system having a gear reduction mechanism. 2, parts corresponding to the respective elements 1 to 11 shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. Here, for simplicity, a servo control system 100 including three inertial bodies having gear stages is considered. In a mechanical system having such a gear stage, when the torsional rigidity of the gear connecting stage is higher than that of the load shaft or coupling as the driven part, and when the driven part can be regarded as a rigid body, Can be roughly divided into two cases, that is, the case where the rigidity is lowest. In either case, the high-order free vibration is attenuated sufficiently quickly, and the residual vibration to be reduced is often dominated by the first-order natural frequency (eigenmode). Therefore, the control system of the three-inertia torsional vibration system shown by reference numeral 100 in FIG. 2 can be reduced to the two-inertia torsional vibration system shown in FIG. In this reduced low-dimensional model, the motor-side moment of inertia and the load-side moment of inertia converted to the motor shaft are J mm and J lm , respectively.
And K sm is the torsion spring rigidity equivalent to the motor axis, and C sm
The natural frequency ω n of the mechanical system and the damping ratio γ n are expressed by the following equations (1) and (2), where is the damping constant converted to the motor shaft.

【0019】 ωn={Ksm[(1/Jmm)+(1/Jlm)]}1/2 …(1) γn={Csm[(1/Jmm)+(1/Jlm)]}/2ωn…(2) 更に、慣性モーメント比RnをRn=Jlm/Jmmと定義す
れば、Jlm,Ksm及びCsmは、下記の(3)〜(5)式
のように表される。
Ω n = {K sm [(1 / J mm ) + (1 / J lm )]} 1/2 (1) γ n = {C sm [(1 / J mm ) + (1 / J lm )]} / 2ω n (2) Further, if the moment of inertia ratio R n is defined as R n = J lm / J mm , J lm , K sm, and C sm can be expressed by the following (3) to (5). ) Is expressed as

【0020】 Jlm=Rn・Jmm …(3) Ksm=ωn 2・[(Rn・Jmm)/(1+Rn)] …(4) Csm=[(2Rn・Jmm)/(1+Rn)]・γn・ωn …(5) このように機械系を低次元簡易モデル化することによ
り、図2のオブザーバ7のモデル機械部7Bの被駆動部
分を構成する伝達要素7g,7h及び7kの伝達関数を
簡単に定めることができる。なおRn,Jmm,ωn,γn
の値は、シミュレーションに用いる値として図面情報か
ら得ることができるだけでなく、実際に運転を行って計
測した残留振動波形から得られる実運転データに基づい
ても決定することができる。
J lm = R n · J mm (3) K sm = ω n 2 · [(R n · J mm ) / (1 + R n )] (4) C sm = [(2R n · J mm ) / (1 + R n )] · γ n · ω n (5) By making the mechanical system into a low-dimensional simple model in this way, the transmission that constitutes the driven part of the model machine unit 7B of the observer 7 of FIG. The transfer functions of the elements 7g, 7h and 7k can be easily defined. Note that R n , J mm , ω n , γ n
The value of can be obtained not only from the drawing information as a value used for the simulation, but also based on the actual operation data obtained from the residual vibration waveform measured by actually performing the operation.

【0021】次にオブザーバ7のモデル電気制御部7A
の低次元簡易モデルを求める方法について説明する。こ
こでは誘起電圧の影響は無視する。更に電流マイナール
ープが機械系の第1次固有周期に対し、十分速い応答性
を有するものとして、比例ゲインKtmと置き、図3に示
すごとく簡略化したPI制御系を構成する。更に下記
(6)及び(7)式のごとく電気制御系の固有振動数ω
eと減衰比ζeとを用いて表せば、電気制御部のモデル定
数の設定即ち図1のモデル電気制御部7Aの伝達要素7
bの伝達関数の設定は容易にできる。
Next, the model electric control section 7A of the observer 7
A method for obtaining the low-dimensional simple model of will be described. Here, the effect of the induced voltage is ignored. Further, assuming that the current minor loop has a sufficiently fast response to the first-order natural period of the mechanical system, the proportional minor K tm is provided to constitute a simplified PI control system as shown in FIG. Further, the natural frequency ω of the electric control system is expressed by the following equations (6) and (7).
If it is expressed using e and the damping ratio ζ e , setting of the model constant of the electric control unit, that is, the transfer element 7 of the model electric control unit 7A in FIG.
The transfer function of b can be easily set.

【0022】 ωe=[(Kvm・Ktm)/(Tim・Jmm)]1/2 …(6) ζe=(1/2)[(Tim・Kvm・Ktm)/Jmm1/2 …(7) 但しKvmはPI制御の速度ループゲインであり、Tim
PI制御の積分時定数であり、Ktmはトルク定数、Jmm
はモータ軸に換算したモータ側の慣性モーメントであ
る。
Ω e = [(K vm · K tm ) / (T im · J mm )] 1/2 (6) ζ e = (1/2) [(T im · K vm · K tm ) / J mm ] 1/2 (7) where K vm is the velocity loop gain of PI control, T im is the integral time constant of PI control, K tm is the torque constant, and J mm
Is the moment of inertia on the motor side converted to the motor shaft.

【0023】図1に示したオブザーバ7を構成するブロ
ック線図について説明する。モデル電気制御部7Aは、
補正速度指令量[ωcmd+K(ωlm−ωm)]が入力さ
れる第1の加え合わせ点7aと第2の加え合わせ点7c
との間に2ζe・ωe+ωe 2(1/s)の伝達関数を有す
る第1の伝達要素7bを有している。そして第2の伝達
要素7dと第3の加え合わせ点7fとの間に設けられた
第1の引き出し点7eから第1の加え合わせ点7aに第
1のフィードバックループが形成された構成を有してい
る。モデル機械部7Bは、また第2の加え合わせ点7c
と第3の加え合わせ点7fとの間に1/sの伝達関数を
有する第2の伝達要素7dを有している。また第3の加
え合わせ点7fと第4の加え合わせ点7iとの間に[R
n/(1+Rn)]・ωn 2・(1/s)の伝達関数を有す
る第3の伝達要素7gと[Rn/(1+Rn)]・2γn
・ωnの伝達関数を有する第4の伝達要素7hの並列結
合を有し、第4の加え合わせ点7iと出力点との間に1
/(Rn・s)の伝達関数を有する第5の伝達要素7k
を有している。そして第4の加え合わせ点7iと第5の
伝達要素7kとの間に設けられた第2の引き出し点7j
から第2の加え合わせ点7cに第2のフィードバックル
ープが形成された構成を有している。
The block diagram of the observer 7 shown in FIG. 1 will be described. The model electric control unit 7A is
The first addition point 7a and the second addition point 7c to which the corrected speed command amount [ω cmd + K blm −ω m )] is input.
And a first transfer element 7b having a transfer function of 2ζ e · ω e + ω e 2 (1 / s). The first feedback loop is formed from the first lead-out point 7e provided between the second transmission element 7d and the third addition point 7f to the first addition point 7a. ing. The model machine part 7B also has a second addition point 7c.
The second transfer element 7d having a transfer function of 1 / s is provided between the second transfer element 7d and the third addition point 7f. Further, between the third addition point 7f and the fourth addition point 7i, [R
The third transfer element 7g having a transfer function of n / (1 + R n )] · ω n 2 · (1 / s) and [R n / (1 + R n )] · 2γ n
A parallel coupling of a fourth transfer element 7h having a transfer function of ω n , 1 between the fourth summing point 7i and the output point
Fifth transfer element 7k having a transfer function of / (R n · s)
have. Then, a second extraction point 7j provided between the fourth addition point 7i and the fifth transmission element 7k.
To the second addition point 7c, a second feedback loop is formed.

【0024】なお図2において、Rgは減速機の減速比
の逆数、ω g は減速機出力軸の回転速度、ωlは被駆動機
械系の回転速度、Lは電機子インダクタンス、Rは電機
子抵抗、Ktはトルク定数、Keは誘起電圧定数、Kc
電流ループゲイン、Kcbは電流フィードバックゲイン、
mはモータ部の慣性モーメント、Jgは減速機の出力部
の慣性モーメント、Jlは被駆動機械系の慣性モーメン
ト、Kgは減速機のねじり剛性、Cgは減速機の等価減衰
定数、Ksは減速機出力軸と被駆動機械系間のねじり剛
性、Csは減速機出力軸と被駆動機械系間の減衰定数、
vは速度制御系PI制御の比例ゲイン、Tiは速度制御
系PI制御の積分時定数である。
In FIG. 2, R g is the reciprocal of the reduction gear ratio, ω g is the rotation speed of the output shaft of the reduction gear, ω l is the rotation speed of the driven mechanical system, L is the armature inductance, and R is the electric machine. Child resistance, K t is a torque constant, K e is an induced voltage constant, K c is a current loop gain, K cb is a current feedback gain,
J m is the moment of inertia of the motor, J g is the moment of inertia of the output of the reducer, J l is the moment of inertia of the driven mechanical system, K g is the torsional rigidity of the reducer, and C g is the equivalent damping constant of the reducer. , K s is the torsional rigidity between the reducer output shaft and the driven mechanical system, C s is the damping constant between the reducer output shaft and the driven mechanical system,
K v is a proportional gain of the speed control system PI control, and T i is an integral time constant of the speed control system PI control.

【0025】図4は図2の実施例において、シミュレー
ションによりモータの回転速度を時間0で1000min
-1までステップ状に立ち上げ時間0.2秒で回転速度を
min -1までステップ状に立ち下げる速度指令ωcmd[図
4(A)]を与えた場合の応答結果を示している。図4
(B)はモータの回転速度ωmであり、図4(C)は歯
車減速機の出力の回転速度ωgであり、図4(D)は負
荷の速度ωlである。これらの応答結果と図6に示した
制振制御を行わなかった場合とを比較すると、本発明に
よれば負荷振動系の減衰能が増加し、負荷の残留振動の
整定時間を200msecから60msecへと、約1/3.
3に低減できることが分かる。しかも機械系の減衰比を
大きくした場合に生じる負荷の応答遅れも発生していな
い。この例で示されるように、本発明によれば、図面情
報や実機計測データを用いて、きわめて容易に実現可能
な構成で、負荷で発生する残留振動の抑制効果を得るこ
とができる。
FIG. 4 shows a simulation of the motor rotation speed of 1000 min at time 0 in the embodiment of FIG.
The rotational speed-up time 0.2 seconds up stepwise to -1 represents the response result when given 0 min -1 Standing lowering speed command omega cmd stepwise until [FIG 4 (A)]. Figure 4
4B is the rotation speed ω m of the motor, FIG. 4C is the rotation speed ω g of the output of the gear reducer, and FIG. 4D is the load speed ω l . Comparing these response results with the case where the damping control shown in FIG. 6 is not performed, the damping capacity of the load vibration system is increased according to the present invention, and the settling time of the residual vibration of the load is changed from 200 msec to 60 msec. And about 1/3.
It can be seen that it can be reduced to 3. Moreover, there is no delay in the response of the load that occurs when the mechanical system damping ratio is increased. As shown in this example, according to the present invention, it is possible to obtain the effect of suppressing the residual vibration generated by the load with a configuration that can be realized very easily by using the drawing information and the actual machine measurement data.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、速度制御ループ系の電
気制御部及び機械部の低次元制御モデルを用いて、負荷
の速度を実際に検出することなくモータ軸の回転速度に
換算した負荷の回転速度を推定し、この推定した負荷の
回転速度を用いて簡単に制振制御を行える減速機構付き
サーボ制御系の制振方法を提供できる。
According to the present invention, the load converted into the rotational speed of the motor shaft is detected by using the low-dimensional control model of the electric control section and the mechanical section of the speed control loop system without actually detecting the speed of the load. It is possible to provide a vibration control method for a servo control system with a speed reduction mechanism, which can estimate the rotation speed of the motor and can easily perform vibration control using the estimated rotation speed of the load.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】歯車減速機構を有する機械系に本発明を適用し
た実施の形態の一例のブロック線図である。
FIG. 1 is a block diagram of an example of an embodiment in which the present invention is applied to a mechanical system having a gear reduction mechanism.

【図2】歯車減速機構を有する機械系に本発明を適用し
た実施例のブロック線図である。
FIG. 2 is a block diagram of an embodiment in which the present invention is applied to a mechanical system having a gear reduction mechanism.

【図3】図1のサーボ制御系の低次元簡易モデルのブロ
ックダイアグラムである。
FIG. 3 is a block diagram of a low-dimensional simple model of the servo control system in FIG.

【図4】(A)〜(D)は本発明の効果を確認するため
に行ったシミュレーションの結果を示す図である。
FIG. 4A to FIG. 4D are diagrams showing results of a simulation performed to confirm the effect of the present invention.

【図5】本発明の方法により振動を抑制する減速機構付
きサーボ制御系の一例であるドラム駆動系の概略図であ
る。
FIG. 5 is a schematic diagram of a drum drive system that is an example of a servo control system with a reduction mechanism that suppresses vibration by the method of the present invention.

【図6】(A)〜(D)は本発明を適用しない場合に残
留振動が発生することをシミュレーションした結果を示
す図である。
6 (A) to 6 (D) are diagrams showing results of simulation that residual vibration occurs when the present invention is not applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 負荷 2 減速機 3 モータ 4 電気制御部 5 速度検出器 6 増幅器 7 オブザーバ 7A モデル電気制御部 7B モデル機械部 9 増幅器 101 サーボモータ 102 ロータリエンコーダ 103 歯車減速機 104 プーリ 105 タイミングベルト 106 回転ドラム 107 制御装置 1 load 2 reducer 3 motor 4 Electric control section 5 Speed detector 6 amplifier 7 Observer 7A model electric control unit 7B model machine section 9 amplifier 101 Servo motor 102 rotary encoder 103 gear reducer 104 pulley 105 Timing belt 106 rotating drum 107 control device

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 減速機構を介して負荷を駆動するモータ1. A motor for driving a load through a reduction mechanism.
と、前記モータのモータ回転速度ωAnd the motor rotation speed ω of the motor mm を検出する速度検Speed detection to detect
出器を含んで前記モータ回転速度を帰還量とするフィーFeeder that includes the output device and uses the motor rotation speed as the feedback amount.
ドバックループと、速度指令量ωDriveback loop and speed command amount ω cmdcmd と前記帰還量とのAnd the amount of return
偏差を入力として前記モータに操作量を与える電気制御Electric control that gives a manipulated variable to the motor by inputting deviation
部とを有する減速機構付きサーボ制御系において発生すGenerated in a servo control system with a deceleration mechanism
る残留振動を、予め定めた制御モデルに基づいて推定しThe residual vibration based on a predetermined control model.
た前記負荷の推定負荷回転速度を用いて抑制する減速機And a speed reducer that suppresses the estimated load rotation speed of the load
構付きサーボ制御系の制振方法であって、A damping method for a built-in servo control system, 前記推定負荷回転速度ωThe estimated load rotation speed ω lmlm を前記モータ軸の回転速度にTo the rotation speed of the motor shaft
換算して推定し、Converted and estimated, 前記モータ回転速度ωThe motor rotation speed ω mm と前記推定負荷回転速度ωAnd the estimated load rotation speed ω lmlm When
の偏差(ωDeviation of (ω lmlm −ω−ω m m )を求め、), 前記偏差に前記残留振動を抑制するのに適したゲインKA gain K suitable for suppressing the residual vibration in the deviation
b を乗じて補正値KMultiply by the correction value K b (ω lmlm −ω−ω mm )を求め、), 前記補正値KThe correction value K b (ω lmlm −ω−ω mm )を速度指令量ω) Is the speed command amount ω cmdcmd に加算Added to
して得た補正速度指令量[ωThe corrected speed command amount [ω cmdcmd +K+ K b (ω lmlm −ω−ω mm )])]
を前記電気制御部への速度指令量ω´Is a speed command amount ω ′ to the electric control unit. cmdcmd とすることにTo
より前記残留振動を抑制し、More suppresses the residual vibration, 前記制御モデルが、前記補正速度指令量[ωThe control model uses the corrected speed command amount [ω cmdcmd +K+ K b
(ω lmlm −ω−ω mm )]から前記推定負荷回転速度ω)] From the estimated load rotational speed ω lmlm を推定Estimate
するようにモデル化されたモデル電気制御部及び前記モAnd a model electric control unit modeled as
ータと前記減速機構と前記負荷とを含むモデル化されたModeled including a motor, the speed reduction mechanism, and the load.
モデル機械部とからなり、前記モデル電気制御部はそのA model mechanical section, and the model electric control section
固有振動数ωNatural frequency ω ee と減衰比ζAnd damping ratio ζ ee とを用いて予めモデル化されPreviously modeled using and
ており、前記モデル機械部はその固有振動数ωAnd the model machine section has its natural frequency ω nn と減衰And decay
比γRatio γ nn と慣性モーメント比RAnd moment of inertia ratio R nn とを用いて予めモデル化さPreviously modeled using
れており、Is 前記モデル電気制御部は、前記補正速度指令量[ωThe model electric control unit controls the corrected speed command amount [ω cmdcmd
+K+ K b (ω lmlm −ω−ω m m )]が入力される第1の加え合わせ)] Is the first addition
点と第2の加え合わせ点との間に2ζ2ζ between the point and the second addition point ee ・ω・ Ω ee +ω+ Ω ee 22 (1(1
/s)の伝達関数を有する第1の伝達要素を有してお/ S) with a first transfer element having a transfer function of
り、また第2の伝達要素と第3の加え合わせ点との間にAnd between the second transfer element and the third addition point
設けられた第1の引き出し点から前記第1の加え合わせThe first addition from the provided first extraction point
点に第1のフィードバックループが形成された構成を有Has a configuration in which the first feedback loop is formed at the point
しており、And 前記モデル機械部は、前記第2の加え合わせ点と前記第The model machine part includes the second addition point and the second addition point.
3の加え合わせ点との間に1/sの伝達関数を有する第3rd addition point with a transfer function of 1 / s
2の伝達要素を有し、前記第3の加え合わせ点と第4の2 transfer elements, said third addition point and fourth
加え合わせ点との間に[RBetween the addition point and [R nn /(1+R/ (1 + R nn )]・ω)] ・ Ω nn 22
(1/s)の伝達関数を有する第3の伝達要素と[RA third transfer element having a transfer function of (1 / s) and [R nn
/(1+R/ (1 + R nn )]・2γ)] ・ 2γ nn ・ω・ Ω nn の伝達関数を有する第4Fourth with a transfer function of
の伝達要素の並列結合を有し、前記第4の加え合わせ点A parallel combination of transfer elements of
と出力点との間に1/(RBetween the output point and 1 / (R nn ・s)の伝達関数を有する.S) has a transfer function
第5の伝達要素を有し、前記第4の加え合わせ点と第5A fifth transfer element, the fourth summing point and the fifth
の伝達要素との間に設けられた第2の引き出し点から前From the second withdrawal point provided between the transmission element of
記第2の加え合わせ点に第2のフィードバックループがThe second feedback loop is at the second addition point.
形成された構成を有している減速機構付きサーボ制御系Servo control system with deceleration mechanism having formed structure
の制振方法。Vibration control method.
【請求項2】 前記モデル電気制御部の前記固有振動数2. The natural frequency of the model electric control unit
ωω ee は[(KIs [(K vmvm ・K・ K tmtm )/(T) / (T imim ・J・ J mmmm )])] 1/21/2 と表さRepresented
れ、前記減衰比ζThe damping ratio ζ ee は(1/2)[(TIs (1/2) [(T imim ・K・ K vmvm
K tmtm )/J) / J mmmm ] 1/21/2 と表され、但しKIs shown, but K vmvm はPI制御の速Is the speed of PI control
度ループゲインであり、TDegree loop gain, T imim はPI制御の積分時定数でIs the integration time constant of PI control
あり、KYes, K tmtm はトルク定数であり、JIs the torque constant, J mmmm はモータ軸に換算Is converted to the motor axis
したモータ側の慣性モーメントであり、Is the moment of inertia on the motor side, また前記モデル機械部の固有振動数ωAlso, the natural frequency ω of the model machine part nn は{KIs {K smsm [(1[(1
/J/ J mmmm )+(1/J) + (1 / J lmlm )]})]} 1/21/2 と表され、減衰比γAnd the damping ratio γ nn Is
{C{C smsm [(1/J[(1 / J mmmm )+(1/J) + (1 / J lmlm )]}/2ω)]} / 2ω nn と表And table
され、但しKHowever, K smsm はモータ軸に換算したねじりばね剛性でIs the torsion spring rigidity converted to the motor shaft.
あり、JYes, J lmlm はモータ軸に換算した負荷側の慣性モーメンIs the inertial momentum on the load side converted to the motor shaft.
トであり、CAnd C smsm はモータ軸に換算した減衰定数であり、Is the damping constant converted to the motor shaft, 前記KK vmvm ,K, K tmtm ,T, T imim ,J, J mmmm ,K, K smsm ,J, J lmlm ,C, C smsm を設計Design
図面や設計仕様書に記載された各種の情報より求めるこRequest from various information listed in drawings and design specifications.
とを特徴とする請求項1に記載の減速機構付きサーボ制The servo control with a reduction mechanism according to claim 1,
御系の制振方法。Vibration control method of your system.
【請求項3】 前記K3. The K vmvm ,K, K tmtm ,T, T imim 、を設計図面や設, The design drawings and settings
計仕様書に記載された各種の情報より求め、Obtained from various information listed in the specifications, 慣性モーメント比RInertia moment ratio R nn =J= J lmlm /J/ J mmmm と定義して、前記JIs defined as J
lmlm =R= R nn ・J・ J mmmm 、前記K, K smsm =ω= Ω nn 22 ・[(R・ [(R nn ・J・ J mmmm )/) /
(1+R(1 + R nn )]、前記C)], Said C smsm =[(2R= [(2R nn ・J・ J mmmm )/(1+) / (1+
R nn )]・γ)] ・ Γ nn ・ω・ Ω nn と表し、前記RAnd R nn ,J, J mmmm ,ω, Ω nn ,γ, Γ nn To
実運転データから求めることを特徴とする請求項1に記Claim 1 characterized in that it is obtained from actual operation data.
載の減速機構付きサーボ制御系の制振方法。Vibration suppression method for the servo control system with a deceleration mechanism.
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